Impression tridimensionnelle
Histoire de l’imprimerie
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| Technologies | ||
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| Sceau-cylindre | 4100-500 av. J.‑C. | |
| Disque de Phaistos | 1850–1400 av. J.‑C. | |
| Xylographie | 200 ap. J.-C. | |
| Taille-douce | années 1430 | |
| Imprimerie | 1439 | |
| Typographie | 1450 | |
| Lithographie | 1796 | |
| Chromolithographie | 1837 | |
| Presse rotative | 1844 | |
| Flexographie | années 1890 | |
| Impression offset | 1903 | |
| Quadrichromie | XIXe-XXe siècle | |
| Sérigraphie | 1907 | |
| Sublimation | 1957 | |
| Photocopieur | années 1960 | |
| Tampographie | années 1960 | |
| Imprimante laser | 1969 | |
| Imprimante par matrice de points | 1970 | |
| Imprimante thermique | ||
| Jet d’encre | 1976 | |
| Impression numérique | 1993 | |
| Impression tridimensionnelle | ||
L'impression tridimensionnelle, ou stéréolithographie, est une technique de production industrielle développée pour le prototypage rapide en plastique, cire ou métal[1]. Issue du MIT (Massachusetts Institute of Technology), elle permet de produire un objet réel à partir d'un fichier CAO en le découpant en tranches puis en déposant ou solidifiant de la matière couche par couche pour, en fin de compte, obtenir la pièce terminée. Le principe est donc assez proche de celui d'une imprimante 2D classique : les buses utilisées, qui déposent de la colle, sont d'ailleurs identiques aux imprimantes de bureau. C'est l'empilement de ces couches qui crée un volume.
Les applications vont de l'industrie - la production de voitures[2], d'avions[1],[3], de bien de consommation, etc.-, à la visualisation de projets, de vérification d'ergonomie pour l'architecture ou les études de design.
Sommaire |
[modifier] Histoire
L'imprimante tridimensionnelle est un composant important dans la nouvelle forme de production, et qui pourrait le devenir de plus en plus[4]. La précision et les types de matériaux sont susceptibles d'augmenter à l'avenir avec des techniques plus avancées[5].
Arthur C. Clarke avait parlé d'une « machine à répliquer » dans les années 1960, machine qui allait répliquer les objets comme on imprimait des livres, ce qui aurait un impact profondément positif sur la société : « l'humanité s'adaptera comme par le passé »[6].
[modifier] Exemples actuels
Le commandement des opérations spéciales de l'armée américaine construit « huit usines mobiles » qui peuvent rentrer dans des conteneurs de transport standard. Ces usines sont basées sur une expérience réussie, le MPH[7]. Ce type de « micro usines » est l'aboutissement de l'idée d'usine, avec des technologies d'impressions tridimensionnelles.
EADS, constructeur de l'airbus a des projets visant à produire toutes les parties des avions par des techniques d'impression tridimensionnelle (ALM-enabled: additive layer manufacturing)[1],[8],[9]
Des entreprises d'impression tridimensionnelle à la demande existent et reprennent la vision de service web : envoi de vos plans par un site internet, paiement, impression, (montage), envoi du produit fini[10]. Le principe de service en ligne n'est pas nouveau : des industriels tel que Renault permettent de personnaliser en ligne votre voiture avant achat.
D'après l'armée américaine, l'impression tridimensionnelle réduit de 97 % les coûts de production et de 83 % le temps de production[11].
La société d'impression tridimensionnelle Stratasys a fait équipe en 2010 avec la société Kor Ecologic pour créer la première voiture imprimée, la Urbee. Le corps entier est imprimé avec un processus additif (ALM). Tous les composants extérieurs - y compris les panneaux de verre - ont été créés en utilisant les imprimantes tridimensionnelles chez Stratasys 'fabrication numérique - RedEye on demand'. La Urbee va participer au concours de X-Prize 2010[2].
Shapeways propose le premier service d'impression 3D en ligne pour les particuliers et les entreprises
[modifier] Technologies
Toutes les technologies sont basées sur la découpe de l'objet virtuel 3D en lamelles 2D de très fine épaisseur[12]. Ces fines lamelles sont déposées une à une en les fixant sur les précédentes, ce qui reconstitue l'objet réel.
Il existe différents types de technologies. Les principales sont :
[modifier] AM ou ALM (Additive -Layer- Manufacturing)
Additive Manufacturing (AM) est défini par la norme ASTM comme le «processus d'assemblage de matériaux pour fabriquer des objets à partir des données du modèle 3D, le plus souvent couche après couche, par opposition aux méthodes de fabrication soustractive Synonymes:. fabrication additive, les procédés additifs, les techniques additives, la fabrication par couche additive, la fabrication des couches et fabrication de forme libre »[13]
Le terme additif décrit les technologies qui peuvent être utilisés n'importe où dans le cycle de vie du produit, de la pré-production (c'est-à-dire du prototypage rapide) à la production à pleine échelle (également connu sous le nom de fabrication rapide) et même pour les applications d'outillage ou de personnalisation de post-production.
Des exemples de technique d'AM sont le fused deposition modeling et le laser sintering.
Exemple de voiture imprimée :
[modifier] FDM (Fused Deposition Modeling)
Cette technique consiste à faire fondre une résine (généralement du plastique) à travers une buse chauffée à haute température. Un petit fil de plastique en fusion, d'un diamètre de l'ordre du dixième de millimètre, en sort. Ce fil est déposé en ligne et vient se coller par re-fusion sur ce qui a été déposé au préalable. La FDM est un brevet mondial déposé par Stratasys et a permis le développement d'une offre complète en Prototypage rapide.
[modifier] MJM (Modelage à Jets Multiples)
Cette technique consiste à déposer une couche de résine (du plastique type acrylate ou polypropylène) liquide de la même manière qu'une imprimante à jet d'encre avec une épaisseur de 2/100 à 4/100 de mm. Cette technique est déposée et fabriquée par 3D Systems et distribuée en France par Kallisto.
[modifier] SLA (StéréolithographieApparatus)
Cette technique utilise en général une résine spéciale sensible au traitement ultra violet. À la fin de chaque couche 2D, une lampe ultra-violette traite la résine qui durcit.
[modifier] SLS (Selective Laser Sintering)
Cette technique est similaire à la stéréolithographie, car une résine ou un liquide spécial est utilisé. Deux lasers sont synchronisés et leur point de rencontre concentre une énergie permettant le durcissement de la matière.
[modifier] Impression de nourriture
En 2009, l'institut français d'art culinaire, l'école d'art culinaire de New York City ont travaillé sur l'élaboration de l'impression de nourriture, sur l'imprimante 3D libre Fab@home[14].
En 2010, le projet Cornucopia du Massachusetts Institute of Technology travaille sur l'impression de nourriture[15] et des entreprises (comme IKEA) travaillent sur ce concept[16]
[modifier] Notes et références
- The rise of additive manufacturing(the engineer co.uk)
- Additive Manufacturing company Stratasys and Kor Ecologic of Winnepeg, Canada make Urbee , the first 3D printed car
- Large format 3d Printers - Making large things from Additive Manufacturing and Airbus has Roadmap to use Additive Manufacturing with Carbon Nanotubes to Make Whole Wings
- Three Financial Reasons for a 3D Printer
- Voxel Fabbing, Nanosphere Lithography and Microspheres, Personal Portable 3D Printer and At Home Laser Cutting
- BBC Horizon (1964) with Arthur C. Clarke (Part 2 of 2)
- RESILIENT COMMUNITY: Forget Afghanistan, These are Needed in Detroit etc.
- Utopium project to use carbon nanotube enhanced materials with Additive Manufacturing and the Airbus vision to Scale up Additive Manufacturing
- Large format 3d Printers - Making large things from Additive Manufacturing and Airbus has Roadmap to use Additive Manufacturing with Carbon Nanotubes to Make Whole Wings
- RedEye, part for prototype and production, on demand
- US Military Has Project to Develop Additive Manufacturing to Make Parts for Military Equipment for in-theater repairs
- voir animation du procédé
- Reprinted, with permission, from ASTM F2792-10 Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies, copyright ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428. A copy of the complete standard can be obtained from ASTM International, www.astm.org.
- The Future of Food Printing
- MIT's food printer (Make magazine)
- IKEA kitchen of the future: 3D food printer, multitouch taps and more
[modifier] Voir aussi
[modifier] Articles internes
- Modélisation tridimensionnelle
- Scanner tridimensionnel
- Matériel libre : Fab@home, RepRap, Makerbot
- CandyFab Imprimante FoodPrinting.
[modifier] Liens externes
- solar sintel, solaire qui imprime du sable en le vitrifiant localement, par une lentille.
- imprimante 3d, Très bon guide sur les imprimantes 3D
- impression 3d, Site d'informations complet sur les imprimantes 3D et les applications
